β-Si3Al3O3N5 synthesis by carbothermal nitridation at low temperature using cenospheres

• Autorzy: Hernandez Garcia H. M. , Escobedo J. C. , Almanza Robles J. M. , Munoz R. A. , Flores A. , Dora A. , Cortes H.

Warianty tytułu

PL

Niskotemperaturowa synteza β-Si3Al3O3N5 drogą karbotermicznej redukcji i azotowania przy użyciu cenosfer

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

β-Si3Al3O3N5 was synthesized by carbothermal reduction of cenospheres at 1250°C for 5h under nitrogen atmosphere. The effect of AlN addition on β-SiAlON formation was also studied. Mixtures of cenospheres, C and AlN (1.2, 2.4, 3.6 and 4.8wt%) were homogenized and disk pellets of 1.5 cm in diameter were conformed by uniaxial pressing at 20MPa. The amounts of AlN were determined by thermodynamic calculations using FactSage thermodynamic software. The samples were analyzed by X-ray diffraction and SEM. The formation of Si1.62Al0.38O1.38N1.62 in samples containing less than 2.4 wt% of AlN was observed. The addition of AlN promotes the formation of β-Si3Al3O3N5 fibers that were observed in samples containing 2.4 wt% of AlN. The experimental results were in a good agreement with thermodynamical predictions. The fibers formation occurred by vapor-liquid-solid mechanism.

PL

Badano przemiany strukturalne związane z nowa techniką uzyskiwania z blach miedzi i tytanu kompozytów warstwowych miedź-fazy międzymetaliczne. Analizowano wysokotemperaturowy proces formowania i wzrostu warstwy faz międzymetalicznych na granicy między miedzią a tytanem, który może przebiegać zarówno na drodze dyfuzji reaktywnej, jak i z udziałem fazy ciekłej. Termiczna analiza różnicowa przeprowadzona na próbce-parze dyfuzyjnej Cu-Ti nie ujawniła pików egzotermicznych mogących świadczyć, że reakcje tworzenia faz międzymetalicznych są typu SHS. Obserwacje mikroskopowe oraz mikroanaliza rentgenowska pozwoliły, w oparciu o układ równowagi fazowej miedź-tytan, rozpoznać szereg związków międzymetalicznych tworzących warstwę na granicy między miedzią a tytanem. Z pomiarów wynika, że gdy proces syntezy faz międzymetalicznych zachodzi z udziałem fazy ciekłej wzrost warstwy faz międzymetalicznych jest wielokrotnie szybszy niż w przypadku przemian strukturalnych zachodzących w wyniku dyfuzji reaktywnej. Pokazano, że z blachy miedzianej i folii tytanu ułożonych naprzemiennie w pakiet uzyskać można, na drodze wysokotemperaturowej syntezy faz międzymetalicznych z udziałem fazy ciekłej, kompozyt miedź-fazy międzymetaliczne. Utworzone w wyniku syntezy warstwy kompozytu zawierające fazy międzymetaliczne połączone są metalurgicznie z warstwami miedzi.

Słowa kluczowe

EN

β-Si3Al3O3N5; cenospheres; fly ash

PL

β-Si3Al3O3N5; cenosfera; popioły lotne

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 2
• Strony: 467--473
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Hernandez Garcia H. M.

autor

Escobedo J. C.

autor

Almanza Robles J. M.

autor

Munoz R. A.

autor

Flores A.

autor

Dora A.

autor

Cortes H.

• CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS DEL IPN UNIDAD SALTILLO, CARRETERA SALTILLO-MONTERREY KM 13.5, 25000, SALTILLO, COAHUILA, MEXICO. A.P. 663

Bibliografia

• [1] T. Ekstrom, M. Nygren, J. Am. Ceram. Soc. 75 (2) 259-76 (1992).
• [2] Y. Wu, H. Zhuang, F. Wu, J. Mater. Resear. 13, 1 166-72 (Jan. 1998).
• [3] Zuxiang Chen, J. Mater. Sci. 28 6021-25 (1993).
• [4] Li Hua - Xu, F. Lian, H. Zhang, Yu – Bao Bi, K. Cheng, Yang - Bao Qian, Mater. And Design 1-6 (2005).
• [5] J. Krest’an, P. Sajgalik, Z. Panek, J. Eur. Ceram. Soc. 24 791-96 (2004).
• [6] M. D. Alcala, J. M. Criado, F. J. Gotor, C. Real, J. Mater. Sci. 41 1933-38 (2006).
• [7] Y. Miyamoto, S. Kanehira, M. Radwan, Refractories Applications and News 9 1 14-17 (Jan/Feb 2004).
• [8] G. Shveikin, T. Timoshchuk, Inorg. Mater. 36 9 891-94 (Sep. 2000).
• [9] A. Jonker, J. H. Potgieter, J. Eur. Ceram. Soc. 25 3145-49 (2005).
• [10] M. Sopicka - Lizer, R. A. Terpstra, R. Metselaar, J. Mater. Sci. 30 6363-69 (1995).
• [11] L. J. Gauckler, H. L. Lukas, G. Petzow, J. Am. Ceram. Soc. 58 (1975) 7-8.
• [12] M. B. Trigg, K. H. Jack, J. Mater. Sci. 23 481-87 (1988).
• [13] G. Petzow, L. J. Gauckler, T. Y. Tien, S. Boskovic, In Factor in Densification and Sintering of Oxide and Non-Oxide Ceramics, 29-39 Tokyo (1979).
• [14] K. K. Strelov, Y. P. Gilev, I. L. Shabalin, F. A. Fekhretdinov, V. D. Snezhko, Ogneupory, 4 211-13 (April 1989).
• [15] J. D. Mackenzie, J. Temujin, M. E. Smith, K. Okada, Y. Kameshimo, J. Eur. Ceram. Soc. 23 1069-82 (2003).
• [16] Z. Yanping, Z. Hanrui, W. Shulin, J. Mater. Synth. and Processing 7, 1, 35-39 (1999).
• [17] J. Jiang, P. Wang, W. Chen, H. Zhuang, Y. Cheng, D. Yan, J. Eur. Ceram. Soc. 23 2343-49 (2003).
• [18] G. Leng-Ward, J. Mater. Sci. 19 1726-36 (1984).
• [19] G. Liu, K. Chen, H. Zhou, et al., Materials Letters 59 3955-58 (2005).
• [20] H. L. Dickon, L. Y. Teresa, F. L. Kwong, You-Fe Li, R. Yang, Materials Letters 62 1349-52 (2008).